CC BY
95
Проблемы двигательной активности и спорта
ТЕХНИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПЕРЕЛЕТА КОВАЧ ЧЕРЕЗ ПЕРЕКЛАДИНУ В ВИС И МЕТОДИКА ЕЕ ОСВОЕНИЯ
Н.Г. Сучилин*, Ю.В. Шевчук**, Э.Г. Гарибов*
*Центр спортивной подготовки сборных команд России, г. Москва, **Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, г. Красноярск
Исследована техника исполнения перелета Ковач (двойное сальто через перекладину в вис) на основе методологии междисциплинарного направления педагогическая биомеханика. По данным видеосъемки определены биомеханические характеристики и построена структурно-фазовая модель. Разработана и обоснована эффективная методика обучения этому элементу. Областью применения результатов работы является подготовка высококвалифицированных гимнастов.
Ключевые слова: спортивная гимнастика, перекладина, перелет Ковач, педагогическая биомеханика, анализ техники, структурно-фазовый анализ, обучение, методика.
Актуальность. Ведущей тенденцией развития современной спортивной гимнастики является рост и концентрация сложности соревновательных программ высококвалифицированных гимнастов. Овладение оптимальной техникой исполнения сложных гимнастических элементов и введение их в соревновательную программу позволяет гимнастам повысить стартовую (базовую) оценку D, что создает априорные преимущества перед соперниками в процессе соревновательной борьбы.
В упражнениях на перекладине наиболее зрелищными, сложными и дорогими являются упражнения с фазой полета (перелеты, подлеты и соскоки), а среди них перелеты прогрессирующей сложности группы Ковач. Однако техника их исполнения и методика обучения изучена недостаточно.
Вышеизложенное обусловливает актуальность настоящего исследования.
Цель исследования - повышение эффективности процесса обучения высококвалифицированных гимнастов перелетам группы Ковач в упражнениях на перекладине.
Научная новизна. Выявлена оптимальная структура техники исполнения перелета Ковач на перекладине, разработана и обоснована эффективная методика обучения.
Методы: анализ литературных источников, педагогические наблюдения, видеосъемка, программное обеспечение Silicon Coach, структурно-фазовый и педагогико-биомеханический анализ [13, 14].
Биомеханические основы техники гимнастических упражнений изложены в работах [1-3, 5-7, 9-12, 15, 16]. Исследования техники исполнения гимнастических упражнений на перекладине в связи
с разработкой методики обучения проведены в ряде работ [1, 2, 10, 12, 13, 15].
В упражнениях на перекладине выполняется более 500 разнообразных элементов [2], которые по правилам соревнований ФИЖ делятся на 5 структурных групп [4]. Наиболее зрелищной и рискованной является группа элементов, включающая в себя фазу полета. Особое место в ней занимает группа перелетов Ковач (большим махом вперед, 1,5 сальто назад в группировке через перекладину в вис).
На рисунке представлена видеограмма базового перелета Ковач в группировке в исполнении 3-кратного абсолютного чемпиона мира японского гимнаста Кохея Ушимуры - одного из лучших исполнителей этого перелета.
Для педагогико-биомеханического анализа [13, 14] технической структуры перелета Ковач его целесообразно разделить на составные части. На основе методологии структурно-фазового анализа разработана целевая структурно-фазовая модель базового перелета Ковач в группировке, представленная в табл. 1.
В опорном периоде перелета Ковач тело гимнаста перемещается сначала сверху вниз (стадия аккумуляции), а затем снизу вверх по окружности (рабочая стадия). После прохождения стойки на руках возникает момент силы тяжести
М = Р1, (1)
где Р - вес гимнаста; I - плечо силы тяжести (расстояние от общего центра массы (ОЦМ) тела гимнаста до оси вращения по горизонтали).
При движении по окружности сверху вниз момент силы тяжести увеличивается и достигает своего максимума при горизонтальном положении
Таблица 1
Целевая структурно-фазовая модель базового перелета Ковач (большим махом вперед двойное сальто назад в группировке в вис)
Период Опо] эный Безопорный Опорный
Стадия Аккумуляция Рабочая Реализация Амортизация
Фаза Разгон Расхлест Бросок Отход Полет Подготовка к приходу Приход Подготовка к сл. элементу
Характер действий в фазе Основные Завершаю- ще-подго- товит. Основные Завершаю- ще-подго- товит. Основные Завершаю- ще-подго- товит. Основные Завершаю- ще-подго- товит.
Начальные граничные положения Поза тела Тело выпрямлено в стойке на руках Тело согнуто в пл. и т/б суставах Тело сильно прогнуто Тело согнуто в пл. и т/б суставах Руки горизонт., в пл. суст. угол 120° в т/б 135°, в кол. 110° Угол в пл. суста-вах 135°, в т/б - 70-80°, в коленных -115° Тело выпрямлено, руки вверх Тело прогнуто
Ориен- тация тела Близка к вертикальной Близка к горизонтальной Близка к вертикальной Близка к горизонтальной 35° от верхн. вертикали Вертикально, в гр-ке, голова вверх 45° от горизонтали Зависит от след. элемента
тела. После этого он уменьшается и в момент пересечения гимнастом нижней опорной вертикали становится равным нулю.
После прохождения вертикального положения момент силы тяжести становится отрицательным. При движении снизу вверх по окружности в горизонтальном положении этот момент становится максимальным по абсолютной величине, которая затем уменьшается.
В соответствии с действием момента силы тяжести угловое ускорение тела гимнаста при движении сверху вниз по окружности растет и достигает максимума в горизонтальном положении. Затем оно начнет уменьшаться и в вертикальном положении внизу обращается в нуль. После этого при движении снизу вверх отрицательное угловое ускорение растет по абсолютной величине, достигает максимума в горизонтальном положении и затем уменьшается.
Соответственно изменяется и угловая скорость тела гимнаста. Она увеличивается до нижнего вертикального положения. Максимальный прирост имеет место в горизонтальном положении. При движении снизу вверх скорость вращения тела гимнаста будет все время уменьшаться.
Однако на практике в результате выполнения хлестообразного броска тормозящее действие отрицательного момента силы тяжести существенно уменьшается.
Волнообразный хлестообразный мах гимнаст выполняет следующим образом. После прохождения стойки на руках (кадр 1) в фазе разгонастадии аккумуляции гимнаст сгибается в тазобедренных (кадр 3) и плечевых суставах (кадр 4), слегка округляя спину. Форма тела напоминает вогнутую линию.
При приближении к нижней вертикали в фазе замаха гимнаст активно провисает в плечах и прогибается, отводя ноги назад и слегка расслабляя их
в коленях. Мышцы передней (рабочей) поверхности тела при этом растягиваются до оптимально возбужденного состояния. Форма тела напоминает выгнутую линию (кадр 9).
После пересечения нижней вертикали в фазе основных рабочих действий рабочей стадии гимнаст начинает хлестообразный бросок с активного нажима руками на перекладину (кадры 10-11) с последующим сокращением предварительно растянутых в замахе мышц передней (рабочей) поверхности тела. Гимнаст сгибается в плечевых и тазобедренных суставах, расслабляя ноги в коленях. Форма тела опять напоминает вогнутую внутрь линию (кадр 12). Фактически это начало группирования. В момент, когда ОЦМ тела гимнаста пересекает горизонталь, проходящую через гриф перекладины, гимнаст продолжает нажим руками на перекладину и группирование (кадр 13). Затем он отталкивается от перекладины за счет быстрого и кратковременного отведения рук назад и отпускает руки. Прекращение связи с опорой (старт) происходит до момента пересечения ОЦМ вертикали, проходящей через гриф перекладины (кадр 14, момент отхода).
В полете (стадия реализации) гимнаст продолжает группироваться (кадры 15-17) и затем, охватывая кистями рук колени, кратковременно фиксирует позу довольно плотной группировки (кадр 18). Затем гимнаст снимает руки с коленей (кадр 19) и выпрямляется (кадры 20-23), готовясь к приходу на перекладину (кадры 24-25). В момент прихода на перекладину его тело представляет собой линию, соединяющую точку дохвата за перекладину с носками ног, составляет угол порядка 45° с опорной горизонталью (кадр 26). При таком приходе имеется реальная возможность выполнить следующий перелет без промежуточного большого оборота (что и делает К. Ушимура в своей комбинации).
Кадр 7 Кадр 8 Кадр 9, ГП 4
Перелет Ковач в группировке в исполнении 3-кратного абсолютного чемпиона мира японского гимнаста Кохея Ушимуры
Кадр 16 Кадр 17 Кадр 18, ГП 8
Перелет Ковач в группировке в исполнении 3-кратного абсолютного чемпиона мира японского гимнаста Кохея Ушимуры (продолжение рисунка)
Кадр 25, ГП 10 Кадр 26 Кадр 27
Перелет Ковач в группировке в исполнении 3-кратного абсолютного чемпиона мира японского гимнаста Кохея Ушимуры
(окончание рисунка)
После прекращения связи с опорой в стадии реализации движение гимнаста является сложным. Оно включает в себя переносное поступательное движение вместе с ОЦМ тела гимнаста и относительное вращательное движение вокруг его ОЦМ, которое можно рассматривать как около неподвижной точки. Согласно известному в теоретической механике принципу независимости движений, оба эти движения можно рассматривать независимо друг от друга, так как причиной поступательного движения является сила тяжести (сопротивлением воздуха, меньшим 50 м/с во внешней баллистике рекомендуется пренебрегать [17]), а причиной вращательного движения является момент силы тяжести, который в полете равен нулю.
Поступательное движение определяет скорость ОЦМ тела гимнаста в момент прекращения связи с опорой, а вращательное движение - главный кинетический момент. Эти параметры задаются от опоры, и своими действиями в полете гимнаст изменить их не может. Поэтому эти параметры являются основными параметрами полета.
Траектория поступательного движения ОЦМ тела гимнаста в свободном полете при выполнении перелета Ковач представляет собой кривую, называемую параболой. Параметры ее определяет механическое состояние тела гимнаста в момент прекращения связи с опорой (координаты ОЦМ, скорость ОЦМ и угол вылета). Как известно уравнение параболы имеет вид 2
н =
2
(4)
у = х 0 -
&*•
2¥0 008 0
(2)
где у - текущая ордината ОЦМ тела гимнаста; х -текущая абсцисса ОЦМ тела гимнаста; 0 - угол вылета; g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения; У0 - скорость ОЦМ тела гимнаста в момент прекращения связи с опорой (отхода).
Для определения координат ОЦМ тела спортсмена в требуемый момент времени полета удобно использовать известные уравнения движения точки, брошенной под углом к горизонту в гравитационном поле.
Одним из важных биомеханических показателей, характеризующих уровень технического мастерства спортсмена при выполнении рассматриваемых упражнений, является максимальная высота подъема ОЦМ в полете, которая при известных значениях У0 и 0 определяется по известной формуле:
(3)
(обозначения приведены выше).
Если ординаты ОЦМ тела спортсмена в моменты начала и окончания полета приблизительно равны (как это, например, имеет место при качественном выполнении акробатических прыжков), а время полета известно, то задача упрощается. На основе известного уравнения
(обозначения приведены выше) высота подъема ОЦМ тела спортсмена в полете определяется по известной формуле1
У = 1 «5»
где Г - полное время полета.
Расчеты показали, что увеличение времени полета на 0,01 с уже заметным образом сказывается на высоте полета (+0,025 м или +2 %), а увеличение его на 0,1 с дает прирост Ду = 0,25 м. Отметим, что высококвалифицированные эксперты четко дифференцируют разницу в высоте полета порядка 0,1 м, что опосредованно отражается на судейской оценке упражнения.
Тренерам и гимнастам важно понимать, что своими действиями в полете гимнаст не может изменить заданную от опоры траекторию ОЦМ.
При движении в полете в горизонтальном направлении на гимнаста не действует никакая сила. Поэтому горизонтальная скорость ОЦМ тела гимнаста в полете постоянна. Она равна горизонтальной скорости ОЦМ в момент прекращения связи с опорой (перекладиной).
В вертикальном направлении на гимнаста в полете действует сила тяжести, приложенная к его ОЦМ. Поэтому вертикальная скорость ОЦМ равноускоренно изменяется. В первой части полета при движении снизу вверх ОЦМ движется по вертикали с отрицательным ускорением, равным ускорению свободного падения (-9,81 м/с2). Сообразно этому происходит независящее от воли и действий гимнаста равнозамедленное уменьшение вертикальной скорости ОЦМ. В верхней («мертвой») точке вылета она становится равной нулю.
При движении сверху вниз после прохождения мертвой точки во второй части полета ОЦМ тела гимнаста также независимо от его воли и действий равноускоренно перемещается по вертикали с положительным ускорением, равным +9,81 м/с2.
В соответствии с вышеизложенным траектория ОЦМ тела гимнаста в полете при выполнении перелета Ковач делится на две ветви: восходящую и нисходящую.
Вращательное движение в полете при выполнении перелета Ковач определяется вторым основным параметром полета - главным кинетическим моментом, который задается от опоры в момент прекращения связи с ней. Своими действиями в полете величину и направление этого параметра гимнаст изменить тоже не может. Для этого нужно,
Как известно время перемещения ОЦМ вверх по вертикали ^ в свободном полете в этом случае равно времени его свободного падения Г2 , т. е. ^ = Г2 = Г/2 , где Г - полное время полета.
чтобы на гимнаста подействовал момент внешней силы (тренер, лонжа).
Поскольку момент внешней силы - силы тяжести, приложенный к ОЦМ тела гимнаста, равен нулю, то в полете действует закон сохранения главного кинетического момента. В упрощенном виде для случая, когда взаимное расположение звеньев тела гимнаста в полете не изменяется (а такой случай имеет место при фиксации положения группировки в полете при выполнении базового перелета Ковач) уравнение главного кинетического момента имеет вид
K = Jim = const, (6)
где K - главный кинетический момент тела гимнаста; J - главный центральный момент инерции тела гимнаста относительно его поперечной главной центральной оси; ю - угловая скорость вокруг этой оси; const - постоянно.
При постоянном значении кинетического момента гимнаст имеет возможность изменять скорость вращения своего тела. Механизм управления вращательным движением в полете становится понятным, если переписать уравнение (6) в виде ю = K/J, (7)
где K - const; J - variable, а остальные обозначения приведены выше.
Группируясь из выпрямленного положения, гимнаст уменьшает момент инерции почти в три раза. В силу действия закона сохранения главного кинетического момента в безопорном периоде перелета Ковач его скорость вращения эквивалентно увеличится. Чем плотнее группировка, тем быстрее будет вращение вокруг поперечной оси в полете при прочих равных условиях.
Необходимо отметить, что гимнаст в полете физически не может поднять или опустить плечи к ногам или наоборот. Такая попытка неизбежно приведет к автоматическому движению ног в противоположном направлении (и наоборот). Однако в результате сложения скоростей переносного вращения всего тела с относительными скоростями вращения его звеньев может возникнуть иллюзия остановки вращения какого-то звена и наклона к нему другого.
В табл. 2 представлены временные характеристики технической структуры перелета Ковач в исполнении К. Ушимуры.
В результате педагогических наблюдений в процессе обучения перелету Ковач членов мужской сборной России выявлены следующие типичные технические ошибки:
1) поздний замах (расхлест) (следствие: поздний бросок, длинный полет, недохват за перекладину);
2) ранний замах (расхлест) (следствие: ранний бросок, короткий полет, травмоопасный приход на перекладину);
3) ранняя неплотная группировка (следствие: недостаточно быстрое вращение в полете);
4) недостаточно быстрая группировка (следствие: недоворот в полете по сальто, поздний дох-ват за перекладину, обрыв);
5) резкий темп на Ковача во время подготовительного большого оборота (следствие: поздний замах, поздний бросок на Ковача, длинный полет, недохват за перекладину);
6) большая «кипа» (следствие: поздний замах, см. ошибку 1);
7) выполнение сальто курбетом из стойки (следствие: снижение высоты полета);
8) передерживание группировки в полете (следствие: неадекватные условия для дохвата за перекладину, недохват из-за того, что гимнаст заканчивает выпрямление под перекладиной).
На основании проведенного исследования разработана и апробирована в открытом педагогическом эксперименте на членах мужской сборной России методика обучения перелету Ковач в группировке:
Исходная база обучения:
• правильная техника размахиваний в висе;
• подъем разгибом на перекладине;
• стойка на руках;
• разгонные большие обороты назад на основе бросково-хлестообразной техники;
• соскок двойное сальто в группировке.
Подготовительные упражнения:
• проверка и коррекция техники выполнения исходной базы;
• рассказ, показ, разбор видеограмм, совместный с тренером анализ техники исполнения с акцентом на граничные положения и ведущие элементы координации в фазах;
• размахивания в висе с постепенно увеличивающейся амплитудой с акцентами на ведущие элементы координации в фазах замаха и броска;
• после большого оборота большим махом назад подскоки над перекладиной с приходом на перекладину с увеличивающейся высотой;
• большим махом курбетом встать на перекладину на поролоновый мат, пододвигаемый тренером;
Таблица 2
Временные характеристики технической структуры перелета Ковач в группировке
Фазы Разгон Замах Бросок Отход Группирование в полете Удержание группировки Подготовка к приходу
Время, с 0,12 0,24 0,12 Начало группировки за 0,0S с до отхода 0,16 (полное время группирования на опоре и в полете 0,24) 0,04 0,З2
• большим махом после большого оборота назад двойное сальто назад в группировке через перекладину в соскок;
• большим махом после большого оборота назад Ковач с приходом на мат, задвигаемый тренером на перекладину к моменту дохвата; приход.
Закрепление и совершенствование техники:
• Ковач на стандарт в обычных условиях;
• Ковач в связках;
• Ковач в комбинации;
• Ковач в комбинации на соревнованиях.
Каждое упражнение выполняется до уровня
безошибочного исполнения, после чего переходят к следующему.
Литература
1. Аркаев, Л.Я. Как готовить чемпионов -теория и технология подготовки гимнастов высшей квалификации / Л.Я. Аркаев, Н.Г. Сучилин.-М.: ФиС, 2004. - 325 с.
2. Гавердовский, Ю.К. Упражнения на перекладине / Ю.К. Гавердовский. - М.: ФиС, 1975. -173 с.
3. Гавердовский, Ю.К. Обучение спортивным движениям / Ю.К. Гавердовский. - М.: ФиС, 2007. -912 с.
4. Гимнастика спортивная. Правила судейства соревнований среди мужчин. - ФИЖ, 2009.
5. Евсеев, С.П. Теория методика формирования двигательных действий с заданным результатом: автореф. дис. ... д-ра пед. наук в виде науч. докл. / С.П. Евсеев. - М., 1995. - 79 с.
6. Ипполитов, Ю.А. Обучение гимнастическим упражнениям на основе их моделирования / Ю.А. Ипполитов // Теория и практика физ. культуры. - 1987. - № 11. - С. 41-43.
7. Коренберг, В.Б. Качественный кинезиоло-гический анализ как педагогическое средство
в спорте: автореф. дис. ... д-ра пед. наук в виде науч. докл. /В.Б. Коренберг. -М.,1995. - 49 с.
8. Курьеров, Н.А. Фазность действий гимнаста / Н.А. Курьеров. - М.: ФиС, 1961. - 121 с.
9. Матвеев, Л.П. Основы спортивной тренировки: учеб. пособие для студентов ин-тов физ. культуры / Л.П. Матвеев. - М.: ФиС, 1977. - 271 с.
10. Назаров, В. Т. Упражнения на перекладине / В.Т. Назаров. - М.: ФиС, 1973. - 135 с
11. Петров, В. А. Механика спортивных движений /В.А. Петров, ЮА. Гагин. - М.: ФиС, 1974. -232 с.
12. Спортивная гимнастика: учеб. для ин-тов физ. культуры / под. ред. Ю. К. Гавердовского и
B.М. Смолевского. - М.: ФиС, 1979. - 328 с.
13. Сучилин, Н.Г. Педагогико-биомеханиче-ский анализ техники спортивных движений на основе программно-аппаратного видеокомплекса / Н.Г. Сучилин, Л.Я. Аркаев, В. С. Савельев // Теория и практика физ. культуры. - 1996. - № 4. - С. 12-20.
14. Сучилин, Н.Г. Педагогическая биомеханика как методологический подход и междисциплинарное научное направление / Н.Г. Сучилин // Материалы XII Международного научного конгресса «Современный олимпийский спорт, паралимпийский спорт и спорт для всех». - М., 2008. - Т. 2. -
C. 132.
15. Сучилин, Н.Г. Биомеханические основы спортивной техники / Н.Г. Сучилин, А.Ф. Родио-ненко, Ю.В. Шевчук // Гимнастика - теория и практика. - М.: Совет. спорт, 2011. - Вып. 2. -С. 5-28.
16. Теория и методика физического воспитания: учеб. для ин-тов физ. культуры / под общ. ред. Л.П. Матвеева, А.Д. Новикова. - М.: ФиС, 1976. - Т. II. - 302 с.
17. Тутевич, В.Н. Теория спортивных метаний / В.Н. Тутевич. - М.: ФиС, 1969. - 311 с.
Поступила в редакцию 30 августа 2012 г
